[논문]자동요금징수 시스템(ETCS)의 현장 성능평가 결과 분석

조용성; 김영문; 오원일; 이진호

문제 정의

따라서, 한국도로공사는 제안서 평가를 통해 선정된 능동방식 3개 업체와 적외선 방식 2개 업체를 대상으로 신속하게 2 차 현장시험을 실시하여 적격업체를 결정하고 연말까지 새로운 시스템을 구축함으로써 국내 EES사업의 활성화를 도모하고자 한다.
문제점을 비교. 분석하고 시스템 구성의 적정성, 기본성능 확인 및 성능평가를 통하여 적절한 시스템을 선정함으로써 요금징수의 안정성 및 효율성을 확보를 위한 기반을 마련하고자 한다.

가설 설정

-시험차량에 부착한 OBU ID와 현장성능시험결과표의 OBU ID가 서로 일치하여야 한다.

제안 방법

각 평가대상 업체는 현장평가 4주 전에 현장에 시스템을 설치하고 자체 테스트를 시행하여 시스템을 안정화할 수 있도록 하였으며, 평가 하루 전 사전확인 점검일에 아래와 같은 수량의 단말기와 시험용 카드를 제출하도록 하였다.
또한, OBU를 부착한 차량이 통신구역 진입 시 OBU 고유번호 및 차량속성 정보(차종 등)를 송신하고 안테나가 이를. 수신 처리하여 스마트카드로부터 해당 통행료를 차감 정산하며, 통행료 징수 내용이 확인될 경우에는 결과 및 잔액을 표시하며 내용 확인이 불가능한 위반차량일 경우에는 후면 번호판을 촬영하여 기록하도록 한다.
네 번째 IR-DSRC。방식은 능동형 DSRC B방식과 마찬가지로 Two Gentry 구조로 되어 있으나 Gentry에 장비를 설치하지 않고, 아래 그림에서 보듯이 중심부에 긴축을 연결하여 축에 안테나와 차종 분류기를 2개씩 설치하였다. 통신영역은 1, 2차 안테나에 의해 두 개의 직사각형 형태로 나타나며 전체 길이 10m, 폭 4.
본 현장성능 평가는 국내 유료도로에 적용될 ETCS 의 방식을 결정하기 위한 것으로 기술평가를 통하여 방식 또는 시스템별 문제점을 비교. 분석하고 시스템 구성의 적정성, 기본성능 확인 및 성능평가를 통하여 적절한 시스템을 선정함으로써 요금징수의 안정성 및 효율성을 확보를 위한 기반을 마련하고자 한다.
세 번째 IR-DSRC C방식은 능동형 DSRC A방식과 마찬가지로 안테나와 Gentry가 하나로 구성되어 있으며, 통신영역은 20m이고 차종 분류는 지상에서 레이저 스캔 방식을 이용하였다.
시험은 오전, 오후로 나누어 실시하며, 연속 주행 시험 후 현장 성 능시험 결과 표, 위반차량촬영 결과 표, 스마트카드 처리로 리 로그표로 구성된 결과물을 출력하는 순서로 실시하며, 특별한 사유가 없는 한 오 전 시험에 사용된 단말기와 카드는 오후 시험시 교체하여 사용하였다.
앞서 설명한 시스템 기본 구성 원리에 따라 현장 시스템을 구성하되 각 참여 방식별로 통신영역이나 Gentry의 수, 작동방식에 약간의 차이를 두어 현장평가를 수행하였다.

대상 데이터

본 평가는 2003년 4월 28일부터 5월 17일까지 약 3주 동안 중부내륙고속도로 내 시험도로(가남 JC 부근) 1.5KM 구간(시험차량 가 . 감속구간 제외)에서 시행되었으며, 시험차량은 다음과 같이 1종과 3종, 7종(기타)의 차량만을 사용하였다.

성능/효과

35%로 기준(97%)에 훨씬 미치지 못한 것으로 나타났다. IR-DSRC C형의 경우, 모든 부분에서 에러를 나타냈으나 차종 분류(98.70%)와 위반 차량 정확도(99.68%)는 기준을 만족하였고, 통신정확도가 96.16%로 기준(99%)에 미치지 못한 것으로 나타났다.
나타났다. 결론적으로 다른 시스템에 비해 통신 가능 영역이 매우 좁기 때문에 이로 인한 OBU와의 통신 오류가 많았을 것으로 판단되며, 전반적인 시스템의 안정화가 미흡한 것으로 판단된다.
능동형 DSRC A형의 경우, 타 차종 혼합주행이나 고속주행, OBU부착 위치별 등 일반적인 상황보다는 특수한 상황에서의 오류가 많았으며 특히, OBU 2개 부착 시험에서는 총 195회 중 무려 20회, 설비고장대처 능력시험에서 총 180회 중 63회의 에러가 나타났다. 결론적으로 다른 시스템에 비해 통신 가능 영역이 매우 좁기 때문에 이로 인한 OBU와의 통신 오류가 많았을 것으로 판단되며, 전반적인 시스템의 안정화가 미흡한 것으로 판단된다.
능동형 DSRC B형의 경우, 통신정확도가 98.55%로 기준인 99%에는 미치지 못하였으나 비교적 양호하게 나타났으며, 위반차량 정확도도 100% 정확한 것으로 나타났으나, 차종 분류 정확도가 94.35%로 기준(97%)에 훨씬 미치지 못한 것으로 나타났다. IR-DSRC C형의 경우, 모든 부분에서 에러를 나타냈으나 차종 분류(98.
방식별로 구분하여 보면, 능동형 DSRC A형은 통신정확도가 92.83%로 기준(99%)과 많은 차이를 나타냈으나 차종 분류와 위반 차량 정확도에서는 거의 100%에 가까운 정확도를 나타냈다.,
사전확인 결과, 모든 참여업체가 제안 내용과 일치하였으며 참가 조건을 만족한 것으로 나타나 현장성능 평가를 진행하였다.
전체적으로 통신 방식 등 WW적인 문제보다는 S/W 측면에서의 오류로 향후 개선의 여지가 많은 것으로 판단된다.
현장성능 평가 결과, 위반차량 감지 정확도는 모든 참여업체가 95% 기준을 만족하는 것으로 나타났으나 차종 분류와 통신정확도에서는 기준을 통과하지 못하는 것으로 나타났다.
IR-DSRC。형의 경우, 모든 부분에서 기준을 통과하여 비교적 안정적인 것으로 나타났으며, 통신정확도(9937%)가 차종 분류정확도(98.63%) 보다 더 높은 것으로 보아 실제 현장 적용 시 좀 더 안정적인 운영이 가능할 것으로 판단된다.

후속연구

결론적으로 본 시스템은 근접주행으로 인한 차종 분류나 통신 부분에 대한 시스템 개선이 필요한 것으로 판단된다.
여지가 있는 것으로 판단된다. 따라서, 실제 고속도로상에서 발생될 수 있는 운전자의 행태나 도로 운영 방법 등 차량 운행실태 둥을 고려한 현장 성능시험 표준 방법론의 개발이 필요한 것으로 판단된다.

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